Дифференциальный вход и операционный усилитель – для новичков в радиоделе

June 7, 2014 by admin Комментировать »

В усилителях звука для введения обратной связи довольно часто применяют входной каскад, как на рисунке ниже

Рис 919 Усилитель с дифференциальным входом Рассмотрим работу такой схемы

Рис 920 Дифференциальный усилитель

Снимая сигнал с коллекторов транзисторов (включив нагрузку между коллекторами транзисторов Q1 и Q2), мы… не получим сигнал Разность напряжений явно равна нулю, хотя напряжения на базах транзисторов мы меняли Но меняли синхронно, увеличивая одинаково на обоих входах

Усилитель, который усиливает только разностное напряжение на входах, называют дифференциальным усилителем Сигнал на выходах обоих транзисторов Q1 и Q2 появится только тогда, когда на базы будет подан разностный (имеющий разное напряжение) сигнал Как на рисунке ниже

Рис 921 Напряжение на выходе дифференциального усилителя

На сопротивлении нагрузки R4 напряжение появится только тогда, когда между напряжениями на базах есть разность Чем интересно такое исполнение входного каскада

Если вы подключаете усилитель к датчику, расположенному далеко, то на соединительные провода будут наводиться помехи, особенно в условиях промышленного производства Но на оба провода наводятся одинаковые напряжения относительно земли А это, как мы видели, не вызывает появления выходного сигнала То есть, наводки в этом случае не помешают считыванию сигнала от датчика

Дифференциальный вход используется во всех моделях  операционных  усилителей Операционные усилители некогда создавались для нужд аналоговых вычислительных машин Но после появления цифровых вычислителей, интерес к аналоговым машинам пропал Однако операционные усилители, схемотехника которых совершенствовалась, с прогрессом в области технологии изготовления микросхем стали не менее популярны, чем транзисторы Откройте любой справочник, откройте раздел операционных усилителей в любой программе симулятора и вы увидите длинный список моделей Обилие этих элементов потребовало даже специальной классификации операционных усилителей

В операционном усилителе удобно вводить отрицательную обратную связь, определяющую коэффициент усиления по напряжению

Рис 922 Усилитель с усилением в 10 раз

Усиление определяется отношением сопротивлений резисторов R3 и R1 Благодаря своей универсальности, стабильности параметров операционные усилители часто применяют в измерительных приборах

Если вам захочется использовать операционный усилитель, обратите внимание на верхнюю рабочую частоту В справочниках часто приводят это значение для усиления равного 1 Положим, в справочнике указана верхняя граничная частота 1 МГц При усилении равном 10, вы получите верхнюю граничную частоту в 10 раз ниже, то есть, 100 кГц А, если вам понадобится усилитель с коэффициентом усиления по напряжению 100, то верхняя граничная частота снизится до 10 кГц

Ещё одно преимущество операционных усилителей – они могут усиливать постоянное напряжение Например, вы используете фотодиод, который реагирует на освещённость Включите фотодиод на вход операционного усилителя, и вы получите усиленное напряжение на его выходе

Рис 223 Включение фотодиода на вход операционного усилителя

Схема включения взята из справочного листка операционного усилителя, где есть рекомендации изготовителя по использованию LM358 Возможно, самое интересное в этой схеме, что используется один источник питания 5 В

Сегодня микросхемы операционных усилителей могут иметь в одном корпусе и два, и четыре операционных усилителя, что позволяет собрать довольно компактное и достаточно сложное устройство

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты